高中生物必修二第一章遗传因子的发现

高中生物必修二第一章遗传因子的发现
一、孟德尔的豌豆杂交实验（一）
1.选用豌豆做实验材料的优点
①豌豆是自花传粉，而且是闭花授粉植物。

在未开花之前就已经完成了授粉，避免了外来花粉干扰，自然状态下都是纯种。

②豌豆具有多对易于区分的相对性状。

③豌豆的花大，便于人工授粉。

④豌豆的生长周期短，且后代数目多，便于统计分析。

2、相对性状:同一种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。

3、人工异花传粉的方法步骤:【如雌雄异株则不需去雄而直接给雌蕊套袋】
①去雄:在雄蕊未成熟前，彻底、干净地清楚全部雄蕊
②套袋:防止外来花粉干扰
③授粉:待雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒到去雄的雌蕊柱头上
④套袋:防止外来花粉干扰。

5、孟德尔一对相对性状的实验
(1)过程:
①用纯种的高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交得到子一代，无论是正交还是反交，子一代都是高茎豌豆
②得到的子一代自交得到子二代，子二代出现性状分离，且表现型之比为3:1
（2）相关概念：
Ⅰ·正交与反交：统称为互交，即以高茎豌豆作为父本或母本进行两次实验
Ⅱ·相对性状：在孟德尔实验中子一代中表现出来的性状，叫做显性性状，没有表现出来的性状，叫做隐性性状。

Ⅲ·性状分离：在杂种后代（杂合子自交）中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。

Ⅳ·相同基因与等位基因、非等位基因
①相同基因：同源染色体上控制同一性状的基因（如A和A）
②等位基因：同源染色体上控制相对性状的基因（如A和a）
③非等位基因：非同源染色体上的非等位基因或同源染色体上的非等位基因
Ⅴ·纯合子：遗传因子组成相同的个体（如AA或Aa或AABB等）
杂合子：遗传因子组成不同的个体（如Aa或AABb等）
（3）孟德尔对分离现象的解释（提出假说）
①生物的性状是由遗传因子决定的。

②体细胞中遗传因子是成对存在的。

③生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，每个配子只含有每对遗传因子中的一个。

④受精时，雌雄配子的结合是随机的。

（4）孟德尔对分离现象解释的验证（演绎推理） 通过测交实验完成：F1（杂合子）与隐性纯合子结合
得到后代相对性状的分离比是1:1，验证了孟德尔的假说。

（5）孟德尔的实验方法：假说演绎法
观察并提出问题→分析问题提出假说→演绎推理验证假说→分析结果得出结论
6、分离定律（孟德尔第一定律）★
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

7、相关结论
（1）纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代既有纯合子又有杂合子。

连续n 代自交后：（杂合子所占比例会越来越小）
①杂合子所占比例：
n
21
②纯合子所占比例：n 2
1
1-
③隐性纯合子（隐性性状个体）或显性纯合子所占比例：
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-n 21121 ④显性性状个体所占比例：
⎪⎭
⎫ ⎝⎛+n 21121 （2）杂合子（Aa ）可以产生两种配子雄配子A ：a=1:1，雌配子A ：a=1:1；但雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子远远多于雌配子。

（3）符合基因分离定律不一定出现特定的性状分离比： ①子代数目较少时，样本不够大，无法得出统计学规律。

②出现遗传特例：
Ⅰ不完全显性：Aa 自交后代中：红花（AA ）；粉红花（Aa ）；白花（aa ）=1:2:1。

Ⅱ复等位基因：一对同源染色体上同一位置的基因有多个。

例如：人的血型遗传涉及三个基因：i I I B
A
、、，共组成6种基因型（ii I I i I I I i I I I B
A B
B
B A
A
A 、、、、、）。

Ⅲ从性遗传：位于常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女表现程度的差别。

例如：男性秃顶基因型为bb 和Bb ，女性秃顶基因型只有bb 。

Ⅳ基因致死：隐性致死、显性致死（显性纯合致死或显性杂合致死）、配子致死（不能形成具有生命活力的配子）、合子致死。

Ⅴ生物的表现型受到环境的影响，由基因型和环境共同决定。

（4）判断显性性状和隐性性状的方法：
①根据子代性状判断：
不同性状的纯合亲本杂交出现的性状的显性性状；
相同性状的亲本杂交，若出现不同性状，该性状为隐性性状
②根据子代性状分离比判断：
杂合子自交后代性状分离比出现3:1，则3份的是显性性状
③根据遗传图谱判断遗传病种类
“无中生有为隐性，有中生无为显性”
（5）判断杂合子、纯合子的方法：
①测交法（已经知道显隐性状的前提下）：
待测个体与隐性杂合子杂交：
子代出现性状分离→待测个体是杂合子
子代不出现性状分离→待测个体是纯合子
②自交法
待测个体自交：
子代出现性状分离→待测个体是杂合子
子代不出现性状分离→待测个体是纯合子
③花粉鉴定法和单倍体育种法
出现多种花粉或单倍体培养出多种类型植株→待测个体是杂合子
只出现一种花粉或单倍体只培养出一种类型植株→待测个体是纯合子
（6）推断基因型的方法
AA×AA→AA（全显）
aa×aa→aa（全隐）
AA×Aa→AA、AA=1:1（全显）
AA×aa→Aa（全显）
Aa×aa→Aa、aa=1:1（1/2显1/2隐）
Aa×Aa→AA、Aa、aa=1:2:1（3/4显1/4隐）
（9）自交和自由交配的区别
自交强调相同基因型个体之间的交配（例如植物的自花传粉、或动物的雌雄个体基因型相同）自由交配强调的是群体中的所有个体进行随机交配。

（自由交配的计算方法：通过配子的基因型频率进行计算（雌雄配子种类比例相同）：
Eg：2/3的AA和1/3的Aa自由交配→求出A的基因型频率为5/6，a的基因型频率为1/6
8、性状分离比的模拟实验 （1）试验用具：两个桶，两种不同颜色的相同小球 （2）球的放置：
在甲桶中放入相同个数的两种小球（模拟雄配子）
乙桶中也放入相同个数的两种小球，但总的小球个数少于甲桶（模拟雌配子） （3）结果：共有三种组合方式，出现几率是1:2:1
二、孟德尔的豌豆杂交实验（二） 1、假说演绎过程：
（1）观察并提出问题：
纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆做亲本杂交，F1都为黄色圆粒，F2出现了亲本没有的绿色圆粒和黄色皱粒，且黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=9:3:3:1
（2）分析问题提出假说：
①两对性状分别由两对遗传因子控制。

②F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，F1产生的雌雄配子有比例相等的4种。

③受精时，雌雄配子的结合是随机的。

（3）演绎推理验证假说： F1与绿色圆粒豌豆测交：
子代出现黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=1:1:1:1，验证了孟德尔的假说。

（4）分析结果得出结论：
自由组合定律（孟德尔第二定律）
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

2、相关结论
（1）分离定律和自由组合定律同时发生在减数分裂第一阶段后期，分离定律由同源染色体的分离引起，自由组合定律由非同源染色体的自由组合引起。

（2）分离定律和自由组合定律是发生在真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律。

（3）分离定律是自由组合定律的基础。

（4）生物的基因型相同，表现型也不一定相同（环境）；表现型相同，基因型也不一定相同。

（5）重组类型：F2中与亲本表现型不同的个体（不是基因型与亲本不同的个体）
3、自由组合定律的验证方法：
①自交法：F1自交后代出现9:3:3:1的性状分离比 ②测交法：F1测交后代出现1:1:1:1的比例
③花粉鉴定法和单倍体育种法：F1有4种花粉或单倍体培养出4种不同性状植株
4、将自由组合定律拆分成多个分离定律求解问题：
①问关于配子的问题
③问关于表现型的问题
5、性状分离比9:3:3:1的变式：
6、多对等位基因的致死现象：
①AA和BB基因致死→杂合子自交后代：AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1
②双隐致死→杂合子自交后代：A B : A bb : aaB =9:3:3
③单隐性（若aa致死）致死→杂合子自交后代：A B : A bb =9:3
7、单基因能够影响多种表现型：又称基因的多效性，极为普遍，即一对等位基因可以影响多种相对性状的表达。

8、在孟德尔定律被发现之前：融合遗传盛行，认为子女与双亲的相似性是双亲血液混合的结果，实质上是一种取消遗传，否定遗传因子（基因）的观点。